機(jī)械原理-第十二章其他常用機(jī)構(gòu)

第十二章其他常用(chánɡyònɡ)機(jī)構(gòu)§12-1棘輪(jílún)機(jī)構(gòu)§12-2

槽輪機(jī)構(gòu)§12-3

擒縱輪機(jī)構(gòu)§12-4

凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)§12-5

不完全齒輪機(jī)構(gòu)*§12-6

非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)§12-7

螺旋機(jī)構(gòu)§12-8

萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)§12-9

組合機(jī)構(gòu)返回精品資料是由搖桿、棘爪(jízhuǎ)、棘輪、止動爪等組成?！?2-1棘輪(jílún)機(jī)構(gòu)1．棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)（1）機(jī)構(gòu)組成棘輪機(jī)構(gòu)（2）工作特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)單向間歇運(yùn)動、機(jī)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)動可靠、棘輪轉(zhuǎn)角可調(diào)。但沖擊和噪聲大、運(yùn)動精度低，適用于低速輕載的場合。棘輪轉(zhuǎn)角大小的調(diào)節(jié)方法：改變主動搖桿擺角的大小加裝一棘輪罩以遮蓋部分棘齒精品資料2．棘輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的類型及應(yīng)用（1）棘輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的類型1）齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)外接式內(nèi)接式棘條鉤頭式直推式翻轉(zhuǎn)式提轉(zhuǎn)式普遍棘輪機(jī)構(gòu)雙動式棘輪機(jī)構(gòu)可變向棘輪機(jī)構(gòu)2）摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)外接摩擦式內(nèi)接摩擦式滾子內(nèi)接摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)(2/3)精品資料（2）棘輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的應(yīng)用例12-1牛頭刨床(niútóupáochuánɡ)工作臺的進(jìn)給機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)(3/3)3．棘輪設(shè)計的要點(diǎn)精品資料是由主動(zhǔdòng)撥盤、從動槽輪和機(jī)架等組成?！?2-2槽輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)1．槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)（1）機(jī)構(gòu)組成（2）工作特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)可將主動撥盤的等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)椴圯啎r動時停的間歇運(yùn)動，并具有結(jié)構(gòu)簡單、外形尺寸小、機(jī)械效率高，以及能較平穩(wěn)、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位等優(yōu)點(diǎn)，但存在柔性沖擊的缺點(diǎn)，故常用于速度不太高的場合。精品資料2．槽輪機(jī)構(gòu)的類型(lèixíng)及應(yīng)用（1）槽輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的類型偏置外槽輪機(jī)構(gòu)偏置內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)曲線外槽輪機(jī)構(gòu)曲線內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)不等臂多銷槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)曲線式槽輪機(jī)構(gòu)偏置式槽輪機(jī)構(gòu)普通型特殊型（2）槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用例12-2蜂窩煤制機(jī)模盤轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)例12-3電影膠片抓片機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)(2/5)精品資料是指當(dāng)主動撥盤回轉(zhuǎn)一周(yīzhōu)時，槽輪的運(yùn)動時間td與主動撥盤轉(zhuǎn)一周(yīzhōu)的總時間t之比，3．普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(yùndòng)系數(shù)及特性（1）普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)1）外槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)以k表示。即k＝td/t＝2α1/(2π）=(π－2φ2)/(2π）＝[π－(2π/z)]/(2π)＝1/2－1/z(a)由于k>0，故槽數(shù)z≥3。又因k<0.5，故此種單銷槽輪機(jī)構(gòu)的槽輪運(yùn)動時間總是小于其靜止時間。具有n個均布圓銷的槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)k為k＝n(1/2－1/z)槽輪機(jī)構(gòu)(3/5)精品資料因k≤1，則有

n≤2z/(z-2)由此可知，槽數(shù)與圓銷數(shù)間的關(guān)系(guānxì)為z＝3，n＝1～6；z＝4，n＝1～4；z＝5、6，n＝1～3；z≥7，n＝1～2。2）內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)其單銷內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動系數(shù)為k＝2α1/(2π)＝(π＋2φ2)/(2π)＝(π＋2π/z)/(2π）＝1/2＋1/z故k>0.5。槽輪機(jī)構(gòu)(4/5)精品資料槽輪機(jī)構(gòu)的角速度及角加速度的最大值隨槽輪數(shù)z的增多(zēnɡduō)而減少；當(dāng)圓銷開始進(jìn)入(jìnrù)和離開徑向槽時，此兩瞬時有柔性沖擊，且隨槽數(shù)z的減少而增大；在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高時，或槽輪軸承慣性較大的情況下，就顯得更為突出。內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)與外槽輪機(jī)構(gòu)一樣，有加速度突變，且其值與外槽輪者相等，但當(dāng)||→0時，角加速度值迅速下降并趨于零。槽輪機(jī)構(gòu)(5/5)（2）普通槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性精品資料§12-3擒縱輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)1．擒縱輪機(jī)構(gòu)的組成及工作(gōngzuò)原理（1）機(jī)構(gòu)的組成由擒縱輪、擒縱叉、游絲擺輪及機(jī)架組成。（2）工作原理擒縱輪受發(fā)條驅(qū)動而轉(zhuǎn)動，同時受擒縱叉上的左右卡瓦阻擋而停止，并通過游絲擺輪系統(tǒng)控制動停時間，從而實(shí)現(xiàn)周期性單向間歇運(yùn)動。

游絲擺動系統(tǒng)是由游絲、擺輪及圓銷、擒縱叉及叉頭釘?shù)冉M成。其能量的補(bǔ)充是通過擒縱輪齒頂斜面與卡瓦的短暫接觸傳動來實(shí)現(xiàn)的。精品資料因游絲擺輪系統(tǒng)振動頻率固定，故可用于計量時間，常用(chánɡyònɡ)于鐘表中。2．擒縱輪機(jī)構(gòu)的類型(lèixíng)及應(yīng)用（1）有固有振動系統(tǒng)型擒縱輪機(jī)構(gòu)擒縱輪機(jī)構(gòu)有以下兩大類：如機(jī)械手表中的擒縱輪機(jī)構(gòu)。（2）無固有振動系統(tǒng)型擒縱輪機(jī)構(gòu)此種擒縱輪僅由擒縱輪和擒縱叉組成。擒縱輪機(jī)構(gòu)(2/3)精品資料擒縱叉往復(fù)振動的周期(zhōuqī)與擒縱叉轉(zhuǎn)動慣量（為常數(shù)）的平方成正比。與擒縱輪給擒縱叉的轉(zhuǎn)矩大?。ɑ痉€(wěn)定）的平方根成反比。故此機(jī)構(gòu)能使擒縱輪作平均(píngjūn)轉(zhuǎn)速基本恒定的間歇運(yùn)動。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，價格低，但振動周期不很穩(wěn)定，故主要用于計時精度要求不高、工作時間較短的場合。擒縱輪機(jī)構(gòu)(3/3)精品資料§12-4凸輪(tūlún)式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)1．機(jī)構(gòu)(jīgòu)的工作原理及特點(diǎn)由主動輪和從動盤組成，主動凸輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動，通過其凸輪廓線推動從動盤作預(yù)期的間歇分度運(yùn)動。（2）工作特點(diǎn)動載荷小，無剛性和柔性沖擊，適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，無需定位裝置，定位精度高，結(jié)構(gòu)緊湊；但加工成本高，裝配與調(diào)整的要求（1）工作原理嚴(yán)格。精品資料2．機(jī)構(gòu)的類型(lèixíng)及應(yīng)用（1）圓柱(yuánzhù)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)常取單頭螺桿凸輪，z2≥6。從動盤按正弦加速度規(guī)律設(shè)計，可控制中心距消除間隙，承載能力高，間歇頻率為1200次/min，分度精度為30″。常取凸輪槽數(shù)為1，柱銷數(shù)一般取z2≥6，在輕載下間歇頻率為1500次/分。（2）蝸桿凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)（3）共軛凸輪式間歇機(jī)構(gòu)動力特性好，分度精度高，成本較低。凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)(2/2)精品資料§12-5不完全齒輪(chǐlún)機(jī)構(gòu)1．機(jī)構(gòu)的工作(gōngzuò)原理及特點(diǎn)（1）工作原理由一個或一部分齒的主動輪與按動停時間要求而作出的從動輪相嚙合，使從動輪作間歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動。精品資料（2）工作(gōngzuò)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)(jiégòu)簡單，制造容易，工作可靠，動停時間比可在較大范圍內(nèi)變化，但在從動輪的運(yùn)動始末有剛性沖擊，適合于低速、輕載的場合。2．機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用（1）不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型（2）不完全齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用為了改善剛性沖擊的缺點(diǎn)，可在主從動輪上加一對瞬心線附加桿。不完全齒輪機(jī)構(gòu)(2/2)精品資料即橢圓(tuǒyuán)齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比i21是主動輪1轉(zhuǎn)角φ1的函數(shù)，且與橢圓(tuǒyuán)齒輪的偏心率εe有關(guān)。*§12-6非圓柱齒輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)i21＝ω2/ω1＝r1/r2＝（1－εe2)/(1＋εe2－2εecosφ1）（2）非圓齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用非圓齒輪機(jī)構(gòu)在機(jī)床、自動機(jī)、儀器及解算裝置中均有應(yīng)用。非圓齒輪機(jī)構(gòu)是一種變傳動比的齒輪機(jī)構(gòu)。（1）橢圓齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比1）利用橢圓齒輪帶動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動2）利用橢圓齒輪帶動轉(zhuǎn)位槽輪機(jī)構(gòu)縮短運(yùn)動時間，增加停歇時間。精品資料效率(xiàolǜ)較低，特別是具有自鎖性的螺旋機(jī)構(gòu)效率(xiàolǜ)低于50％。能獲得很大的減速比和力的增益；選擇合適(héshì)的螺旋機(jī)構(gòu)導(dǎo)程角，可獲得機(jī)構(gòu)的自鎖性?！?2-7

螺旋機(jī)構(gòu)1．螺旋機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)（1）螺旋機(jī)構(gòu)的組成通常它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。但當(dāng)導(dǎo)程角大于當(dāng)量摩擦角時，它還可以將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。螺旋機(jī)構(gòu)是由螺桿、螺母和機(jī)架組成。（2）螺旋機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：因此，螺旋機(jī)構(gòu)常用于起重機(jī)、壓力機(jī)以及功率不大的進(jìn)給系統(tǒng)和微調(diào)裝置中。精品資料2．螺旋(luóxuán)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)過φ時，螺母(luómǔ)沿其軸向移動的距離為s＝lφ/(2π)其中l(wèi)為螺旋的導(dǎo)程，mm；（1）微動螺旋機(jī)構(gòu)設(shè)螺旋機(jī)構(gòu)中A、B段的螺旋導(dǎo)程分別為lA、lB

,且兩端螺旋的旋向相同（即同為左旋或右旋），則當(dāng)螺桿1轉(zhuǎn)過φ時，螺母2的位移s為螺桿螺母A段螺紋B段螺紋機(jī)架123s＝(lA－lB)φ/(2π）因lA、lB相差很小時，位移s可能很小，故這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為微動螺旋機(jī)構(gòu)。螺旋機(jī)構(gòu)(2/4)動畫精品資料如用于調(diào)節(jié)(tiáojié)鏜刀進(jìn)刀量的螺旋機(jī)構(gòu)。此種機(jī)構(gòu)(jīgòu)常用于測微計、分度機(jī)構(gòu)(jīgòu)及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(jīgòu)中。（2）復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)如果螺旋機(jī)構(gòu)的兩段螺旋導(dǎo)程分別為lA、lB，且兩端螺旋的旋向相反。這種螺旋機(jī)構(gòu)稱為復(fù)式螺旋機(jī)構(gòu)。s＝(lA＋lB)φ/(2π）則此種螺旋機(jī)構(gòu)常用于車輛的連接。123AB螺旋機(jī)構(gòu)(3/4)動畫精品資料3．螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(shèjì)要點(diǎn)螺旋機(jī)構(gòu)(jīgòu)設(shè)計的關(guān)鍵是選擇確定合適的螺旋導(dǎo)程角、導(dǎo)程及頭數(shù)等參數(shù)。根據(jù)不同的工作要求，螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇不同的幾何參數(shù)。若要求螺旋機(jī)構(gòu)具有自鎖性或具有較大的減速比（微動）時，宜選用單頭螺旋，宜選用較小的導(dǎo)程及導(dǎo)程角，但效率較低。若要求傳遞大的功率或快速運(yùn)動的螺旋機(jī)構(gòu)時，宜采用具有較大導(dǎo)程角的多頭螺旋。螺旋機(jī)構(gòu)(4/4)精品資料但角速度比卻不恒等于(děngyú)1，而是隨時間變化的?！?2-8萬向鉸鏈(jiǎoliàn)機(jī)構(gòu)1．機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)（1）機(jī)構(gòu)的組成單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)是指末端各有一叉的主、從動軸和中間“十”字構(gòu)件鉸接而成的。（2）工作特點(diǎn)為變角傳動機(jī)構(gòu)，兩軸的平均傳動比為1；2．機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動軸Ⅰ以ω1等速回轉(zhuǎn)時，從動軸Ⅱ的ω2變化范圍為ω1cosα≤ω2≤ω1/cosα其變化幅度與兩軸夾角α有關(guān)，一般α≤30°。精品資料3．機(jī)構(gòu)(jīgòu)的恒等速條件雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的主、從動(cóngdòng)軸的角速度恒等的條件為軸1、3和中間軸2應(yīng)位于同一平面內(nèi)；軸1、3的軸線與中間軸2的軸線之間的夾角相等；中間軸的兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。主動軸1中間軸

2

從動軸3αααα動畫動畫萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)(2/2)精品資料§12-9組合(zǔhé)機(jī)構(gòu)1．組合(zǔhé)機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn)（1）組合機(jī)構(gòu)的概念由于現(xiàn)代機(jī)械工程對機(jī)械的運(yùn)動形式、運(yùn)動規(guī)律和動力性能等方面要求的多樣化和復(fù)雜性，以及前述各種基本機(jī)構(gòu)性能的局限性，使得僅采用某種基本機(jī)構(gòu)往往不能很好地滿足設(shè)計要求。因而常把幾個基本機(jī)構(gòu)組合起來加以應(yīng)用，這就構(gòu)成了所謂的組合機(jī)構(gòu)。

組合機(jī)構(gòu)并不是幾個基本機(jī)構(gòu)的一般串聯(lián)，而往往是一種封閉式的傳動機(jī)構(gòu)。而封閉機(jī)式傳動機(jī)構(gòu)則是利用一個機(jī)構(gòu)去約束或封閉另一個